Структура НН ІАТЕ об’єднує п’ять випускових кафедр, навчально-дослідні центри та лабораторії.
Кафедри
Кафедра атомної енергетики
Кафедра веде свою історію з 1903 року, коли на механічному відділенні КПІ було засновано кафедру парових котлів. Сьогодні її діяльність поєднує атомну енергетику, енергетичне обладнання, надійність і безпеку енергетичних установок.
Кафедра теплової та альтернативної енергетики
Підготовка інженерів для теплових і атомних електростанцій, промислових підприємств, муніципальної енергетики, проєктних і наукових організацій.
Кафедра інженерії програмного забезпечення в енергетиці
Програмне забезпечення для складних технічних та організаційних систем, інтелектуальних застосунків і цифрової енергетики.
Кафедра цифрових технологій в енергетиці
Комп’ютерні науки, програмні системи та технології роботи з даними для сучасних інженерних завдань.
Кафедра автоматизації енергетичних процесів
Інженерія, програмування та керування кіберфізичними системами. Кафедру засновано у 1958 році як першу кафедру промислової автоматизації в Україні.
Центри та лабораторії
Центр надійності та безпеки АЕС
Безпека, розрахункові коди та реакторні тренажери.
Центр підтримки ядерної захищеності
Фізичний захист, контроль доступу та комп’ютерне моделювання.
Центр декарбонізації енергетики
Енергоефективність, кліматично нейтральні міста та Енерго-Інноваційний Хаб.
Лабораторія процесів в енергетичному обладнанні
Прикладні дослідження теплообміну, обладнання й енергетичних систем.
Лабораторія кіберенергетичних систем
Документи й матеріали навчально-наукової лабораторії.
Лабораторія комп’ютерного моделювання в енергетиці
Моделювання фізичних полів, процесів та цифрових двійників.
Лабораторія методичного забезпечення інтернет-технологій в енергетиці
Цифрова інфраструктура та інформаційні ресурси інституту.